稳定系统运行分析

张宇飞，丁少伟，赵雨生

摘要：某常减压装置改造后加工原料由大庆油改为俄罗斯原油，俄油性质密度轻，C-3.4含量高，为综合利用石油资源，减少加工损失，提高经济效益，装置增设稳定系统将瓦斯压缩成液化气，具有良好环保效益。

关键词：稳定系统；水环泵； 分析

某常减压装置原为年加工大庆原油350万吨的润滑油型常减压蒸馏装置，2020年经改造后为适应加工俄罗斯原油，产品方案为石脑油、柴油、减压蜡油和减压渣油。原装置初顶、常顶、减顶瓦斯引入常压炉作为燃料，由于俄油性质较大庆原油轻，轻烃含量2.5%左右，其中的液态烃（C3、C4）即是重要的化工原料，又是理想的工业和民用燃料，为综合利用石油资源，减少加工损失，提高经济效益，本次装置改造设置了稳定系统回收三顶瓦斯。

1 工艺流程选择

常减压装置三顶瓦斯回收流程一般分为两类：一类是将轻烃压缩后进行分馏，其传统回收流程见图1，也有较为复杂的二塔、三塔流程，可进一步分离出丙烷、丁烷等产品。这类流程复杂、投资大，能耗较高，但产品多用途广，液态烃总回收率高，可达90%以上。另一类流程则是将轻烃压缩至催化裂化装置，利用该装置的吸收稳定系统回收轻烃，这类流程投资小，能耗低，液态烃回收率取决于催化吸收稳定流程及其操作状况，一般在70～80%范围。

图-1 瓦斯回收流程

装置本次改造采用流程1设计。初顶气和常顶气经塔顶气水环泵（K-1）加压后与初顶石脑油和常顶石脑油混后进入塔顶气再接触罐（V-23），气相经火炬分液罐（V-30）分液后引至火炬管网，液相由稳定塔进料泵（P-35/1.2）加压经稳定塔进料换热器（E-131A～D）换热至130℃，作为原料进入稳定塔（C-6）进料段27层塔盘，塔顶油气经过稳定塔顶冷凝器（E-145AB）冷凝冷却至40℃，进入稳定塔顶回流及产品罐（V-24），罐顶不凝气送至催化装置，液化气由稳定塔顶回流及产品泵（P-36/1.2）抽出后分为两路：一路作为塔顶冷回流返回稳定塔顶第1层塔板；另一路作为液化气送出装置至催化/气体原料轻烃罐区。

稳定塔底油经稳定塔进料换热器（E-131 A～D）、石脑油水冷器（E-143AB）冷却至40℃后送出装置至输转47罐区/成品88单元。（见图-2）

图-2 装置稳定系统简图

2 水环泵运行情况

装置使用的是淄博水环真空泵厂有限公司生产的成套设备，包括液环压缩机、气液分离器、换热器、管路、阀门及控制部件组成的闭式循环系统。主要数据见表-1。

表-1 水环泵K-1数据表

操作条件
入口	正常	最大	出口	正常	最大
流量kg/m3	1553	2172
压力MPa	0.01			0.45
温度℃	40			40
水环泵性能
泵转数r/min	990	循环水	进水	≤32℃	供水压力：≥0.45MPa
轴功率KW	176	除盐水	进水	≤32℃	供水压力：≥0.55MPa

该系统2020年11月投用，到目前为止运行平稳，未对装置造成不利影响。水环泵实际运行参数见表-2。

表-2 K-1实际运行参数

项目	入口	出口
流量kg/m3	1936
压力MPa	0.074	0.34
温度℃	50	56

3 经济效益

3.1 装置实际运行液化气收率1.24%，液化气价格1954元/吨，气体价格850元/吨，按照装置设计加工量350万吨/年计算，效益为：

3500000*1.24%*（1954-850）=4791.36万元/年

装置实际运行负荷68%，效益为=4791.36*0.68=3258万元/年

3.2 系统运行成本

表-3 稳定系统运行成本

项目	小时耗量	价格/元	成本万元/年
电	56.28KW	0.67	33
循环水	156.39t	0.33	45.2
1.0MPa蒸汽	3.5t	194.79	597.22

稳定系统合计运行成本675.47万元/年。采用稳定系统年效益为2582.5万元。

3.3 装置现实际不凝气流量172m3/h，减少不凝气量2000m3/h左右，有较高环保效益。

4 存在问题及措施

4.1 K-1带液

俄罗斯原油轻组分较设计多，初、常顶瓦斯气携带大量轻烃，设计未考虑这部分轻组分回收。K-1分离罐油侧带烃及轻汽油严重，进入V30火炬罐后送入罐区，造成装置加工损失大。措施：车间与设计沟通后在K-1分离罐油侧新配一条DN25管线至常顶汽油罐V-5预留口处，并且增加伴热及保温，回收该部分轻组分。

4.2 无备用水环泵

装置目前仅设置一台水环泵，没有备用设备，当水环泵维修时，轻烃气无法回收，即影响经济效益，又影响装置安全运行。建议增设备用设备，提高装置抗风险能力。

4.3 K-1能力不足

K-1设计最大流量2172kg/m3，正常流量1553kg/m3，装置目前加工负荷68%，仅初顶气流量已经达到正常值，加上常顶气K-1现在属于满负荷运行。如果装置满负荷生产，K-1将不能满足生产需要，多余轻烃气会进入瓦斯管网，影响经济效益。

4.4 K-1参数调节对初馏塔、常压塔影响太大

近日装置调节K-1入口压力，造成V-5压力波动，导致常压塔压力变化。建议初、常顶气与K-1之间增加一个缓冲罐，减少初馏塔、常压塔、K-1及稳定塔之间相互影响。

4.5 管线设施未考虑防腐

K-1出入口均为普通20#钢，俄油含硫高，两顶气中H2S会腐蚀设备，设备腐蚀是装置安全、长周期运行最大隐患，装置空冷在开工不足1个月已经发生泄露，轻烃回收系统虽暂时未发生腐蚀泄露情况，但应该引起重视。建议考虑材质升级。

5 结论

    稳定系统运行已经2年，系统运行平稳，有较高经济效益，有效改善常减压装置环境状况，减少了污染，具有良好环保效益，存在问题需要解决，以确保装置安稳长满优运行。

作者简介：

张宇飞（1976—），男, 黑龙江省大庆市人,常减压技师。